DE1720738C

DE1720738C - Verfahren zur Herstellung wässriger Polytetrafluoräthylen-Dispersionen und deren Verwendung zur Herstellung von Pastenextrudaten

Info

Publication number: DE1720738C
Application number: DE19671720738
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr.; Kuhls Jürgen Dr.; 8263 Burghausen Hahn
Original assignee: Farbwerke Hoechst AG, vormals Meister Lucius & Brüning, 6000 Frankfurt
Priority date: 1967-10-21
Filing date: 1967-10-21
Publication date: 1973-01-18

Description

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von 28° C und 225 Umdrehungen pro Minute so viel fluoräthylen-Dispersion erhalten, bei einem Koagulat-

Tetrafluoräthylen einpolymerisiert, daß eine etwa anfall von 0,2 bis 0,3⁰J₀.

30%ige Dispersion erhalten wird, wobei etwa 0,2% · ·

des einpoiymeiisierten Tetrafluoräthylens als Koagulat Beispiel >

anfallen. 5 An Stelle von 12,6 Teilen je Million Teile Polypro-

Vergteichsversuch pylenoxypolyglykoläther (Beispiel 3) werden 12,6 Teile

je Million Teile Steannsaurepolyglykolester zugesetzt.

Führt man das im Beispiel 1 beschriebene Ver- Man erhält eine Dispersion mit einem Polytetra-

fahren ohne den erfindungsgemäß verwendeten Zusatz fluoräthylengehalt von etwa 31 °/₀, bei einer Koagulat-

durch, so muß man infolge starker Koagu'atbildung io bildung von etwa 1 %.

bereits bei Vorliegen einer 15°/„igen Dispersion ab- ,

brechen. Die Koagulatbildung beträgt in diesem Beispiel ο

Falle 16%. Unter den im Beispiel 1 beschriebenen Arbeits-

B e i s D i e 1 2 bedingungen wird Tetrafluoräthylen unter Zusatz

^p is von 12,6 Teilen je Million Teile Cocosfettaminoxäthy-

Die Polymerisation des Tetrafluoräthylens wird lat polymerisiert. Man erhält eine Dispersion mit

wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch werden der einem Polytetrafluoräthylengehalt von über 30%,

vorgelegten Polymerisationsflotte 10% kolloidales bei einer Koagulatbildung von weniger als 1%.

Polytetrafluoräthylen und außerdem gleichzeitig Die aus diesen Dispersionen ausgefällten PoIy-

12,6 Teile je Million Teile (bezogen auf die gesamte ao tetrafluoräthylenpulver lassen sich nach dem Anteigen

Mischung) Nonylphenolpolyglykoläther zugegeben. mit Benzin in ausgezeichneter Weise bei niedrigen

Man erhält eine Dispersion mit 30% Polytetrafluor- Drücken extrudieren,

äthylengehalt, bei einer Koagulatbildung von 1%- n · in

O C 1 S ρ 1 C 1 f

Beispiel 3 a₅ Zu einer wäßrigen Flotte gibt man 0,076% Per-Es wird die Polymerisation des Tetrafluoräthylens fluoroctansäure und 0,1 % Ammoniak (18%ig). Nachdurchgeführt, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter dem noch 80 Teile Natriumbisulfit je Million Teile Zusatz von 12,6 Teilen je Million Teile (bezogen auf zugefügt wurden, drückt man mit Tetrafluoräthylen die gesamte Mischung) Polypropylenoxypolyglykol- auf 19 atü auf und bringt die Polymerisation durch äther. Man erhält eine Dispersion mit einem Poly- 30 Zupumpen von 64 Teilen Ammoniumpersulfat und tetrafluoräthylengehalt von etwa 30%, bei einer 0,25 Teilen Kupfersulfat je Million Teile in Gang. Koagulatbildung von 0,1 bis 0,3%. Nachdem etwa 1% Polymeres bei einer Temperatur

von 32° C und 200 Umdr./Min. gebildet ist, werden

^BelsP^{iel 4} 5Teile je Million Teile IsodecylalkoholpoSyglykol-

An Stelle von 12,6 Teilen Polypropylenoxypoly- 35 äther mit 10 Äthylenoxyd-Einheiten zugepumpt. Dann

glykoläther (Beispiel 3) werden 12,6 Teile je Million läßt man die Polymerisation bis zu einem Gehalt

Teile Isodecylalkoholpolyglykoläther zugesetzt. Auch von 25% Polytetrafluoräthylen zu Ende gehen. Die

in diesem Falle wird eine 29- bis 30%ige Polytetra- Koagulatbildung beträgt weniger als 1 %.

Claims

1 2 wäßrige Polytetrafluoräthylen-Dispersionen erhalten Patentansprüche: kann, wenn als Antikoagulationsmittel Polyoxalkylate oder deren Ester in Mengen von 2 bis 60 Teilen je

1. Verfahren zur Herstellung wäßriger Poly- Million Teile der gesamten Mischung verwendet tetrafluoräthylen-Dispersionen durch Polymeri- 5 werden.

sation von Tetrafluoräthylen in wäßiiger Disper- Vorzugsweise werden die Polyoxalkylate oder deren

sion nut Hilfe freie Radikale bildender Kataly- Ester in Mengen von 5 bis 15 Teilen je Million Teile satoren und in Gegenwart von vorgelegtem kolloi- der gesamten Mischung verwendet,
dalem Polytetrafluorethylen sowie von Anti- Von den zahlreichen Polyoxalkylaten und deren

koagulationsmitteln, dadurch gekenn- io Estern sind vor allem die als Emulgatoren im Har.del zeichnet, daß als Antikoagulationsmittel befindlichen Produkte geeignet, vorzugsweise Alkyl-Polyoxalkylate oder deren Ester in Mengen von phenol-polyglykoläther, wie Nonylphenol-polyglykol-2 bis 60 Teilen je Million Teile der gesamten äther, Triisobutylphenol-polyglykoläther sowie auch Mischung verwendet werden. Isodecylalkohol-polyglykoläther, Polypropylenoxy-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 glykoläther, Fettsäurepolyglykolester und Polyoxkennzeichnet, daß man Polyoxalkylate oder deren alkylate von Fettaminen, wobei die Zahl der Oxalkyl-Ester verwendet, die 2 bis 20 Oxalkylgruppen gruppen bevorzugt zwischen 2 und 20 liegt,
enthalten. Durch diese erfindungsgemäß mengenmäßig gering

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch verwendeten Zusätze kann man den Anteil an zugekennzeichnet, dab man als Antikoagulations- ao gesetztem kolloidalem Polytetrafluorethylen über 1 "_ü mittel Alkylphenolpolyglykoläther verwendet. hinaus bis zu 25% erhöhen, ohne Gefahr zu laufen,

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch eine Koagulation herbeizuführen. Es war nicht zu gekennzeichnet, daß man als Antikoagulations- erwarten, daß gerade durch diese Zusätze dieser mittel Polypropylenoxypolyglykoläther oder Alkyl- Effekt erreicht wird, da die erfindungsgemäß verwenoxypolyglykoläther verwendet. 25 deten Zusatzstoffe in größeren Mengen die Polymeri-

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch sation vollständig verhindern. Es ist daher übergekennzeichnet, daß man als Antikoagulations- raschcnd, daß sie in den angegebenen Mengenverhältmittel Polyoxäthylate von Fettaminen oder Fett- nissen zur Verhinderung der Koagulation zugesetzt säurepolyglykolester verwendet. werden können und in diesem Anwendungsbereich

6. Verwendung der gemäß Anspruch 1 bis 5 30 den Polymerisationsverlauf nicht stören,
hergestellten Polytetrafluoräthylen-Dispersionen Die Durchführung der Polymerisation des Tetrazur Herstellung von Pastenextrudaten. fluoräthylens erfolgt nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise mit einem Redox-System bei tieferen Temperaturen, oder mit einem peroxydischen

35 Initiator allein bei höheren Temperaturen, wie bei-

spielsweise in der deutschen Patentschrift 916 470

beschrieben. Die erfindungsgemäß verwendeten Zusätze werden während der Polymerisation dem Polymerisationsansatz dosiert zugeführt. Man kann sie 40 aber auch vor der Polymerisation zusetzen, bei Vor-

Es ist bekannt, bei der Tetrafluoräthylen-Polymeri- lage einer bereits vorgebildeten Polytetrafluoräthylensation zu Polytetrafluorethylen durch Zusatz von Dispersion (»Saat-Vorlage«). Durch die Zusätze wird kolloidalem Polytetrafluoräihylen die Eigenschaften die Polymerisationsgeschwindigkeit in beiden Fällen des Polymerisats, vor allem bezüglich der Beschich- nicht gehemmt; die Polymerisation läuft mit normaler tung von Metallen, erheblich zu verbessern. Der Zu- 45 Geschwindigkeit und ergibt praktisch kein Koagulat. satz von kolloidalem Polytetrafluorethylen darf jedoch Die gebildeten Dispersionen lassen sich in Gegen-

1%, bezogen auf die vorgelegte wäßrige Flotte, wart von Hilfsemulgatoren zu 60°/₀igen Dispersionen nicht überschreiten, wie beispielsweise aus der USA.- aufkonzentrieren, z. B. nach dem in der deutschen Patentschrift 3 088 941 zu entnehmen ist. Eine Er- Auslegeschrift 1212 300 beschriebenen Verfahren; höhung dieses Zusatzes, durch welche die Eignungen 50 man kann aber auch aus den nicht aufkonzentrierten, des Polymerisate zur Metallbeschichtung und anderen frisch hergestellten Dispersionen das Polymerisat an sich bekannten Verwendungszwecken noch ver- ausfällen, und man erhält ein für die Pastenextrusion bessert werden könnten, führt jedoch ?.ur Koagulation vorzügliches Produkt,
des dispergierten Polytetrafluoräthylens. Auch durch . .

die ebenfalls bekannte Zugabe von Weißölen, Paraffi- 55 B e 1 s ρ 1 e 1 1

nen oder anderen bekannten Mitteln kann man den In einem Rührautoklav werden einer Vorlage von

Anteil an kolloidalem Polytetrafluorethylen nicht destilliertem Wasser, welchem eine verdünnte Poiyerhöhen, ohne daß während der Reaktion eine er- tetrafluoräthylen-Dispersion in einer Menge zugesetzt hebliche Koagulation eintritt, welche bis zum völligen wird, daß der Gehalt an kolloidalem Polytetrafluor-Ausfällen des Polytetrafluoräthylens führen kann. 60 äthylen in der gesamten Mischung 1,3 % beträgt, Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung wäß- 0,088% Perfluoroctansäure, 0,11% 18%ige Ammoriger Polytetrafluoräthylen-Dispersionen durch Poly- niaklösung und 6,2% Weißöl beigefügt und schließmerisation von Tetrafluoräthylen in wäßriger Disper- lieh 3,75 Teile (bezogen auf 1 Million Teile der Flotte) sion mit Hilfe von freie .v*.!ikale bildender Kataly- Nonylpheno'-polyglykoläther zugegeben. In Gegensatoren und in Gegenwart von vorgelegtem kolloi- 65 wart eines Initiatorsystems, bestehend aus 44 Teilen dalem Polytetrafluorethylen sowie von Antikoagula- Natriumbisulfit, 64 Teilen Ammoniumpersulfat und tionsmitteln gefunden, bei dem man verbesserte, 0,5 Teilen Kupfersulfat je Million Teile, wurde bei kolloidales Polytetrafluorethylen enthaltende, stabile einem Druck von 19 atü und bei einer Temperatur